基于拓扑优化和深度学习的新型结构生成方法

计算机辅助设计已广泛应用于结构计算和分析,但如何利用计算机智能生成最佳的新型结构还面临巨大挑战。针对这一问题,提出了一种基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法。该方法首先通过结构拓扑优化分析获得不同参数下的优化结果制作训练集图片,并将训练集标签定义为相应的工况类型,然后应用最小二乘生成对抗网络(LSGAN)深度学习算法进行训练并生成大量的新型结构,最后建立评价指标和评估体系对生成的模型进行评价比较,根据需求选择最佳结构设计方案。结合一个铸钢支座节点底板设计的工程案例,详细阐述了上述方法的应用过程,并借助三维重构技术和增材制造技术实现结构模型的一体化制造。研究结果表明,基于拓扑优化和深度学习的新型结构智能生成方法不仅可以自动生成新的结构,而且可以进一步优化结构的材料用量和力学性能。     

海水-淡水电池

 一种新型的基于盐水和淡水的熵不同的电池,可能是巨大的可再生能源。斯坦福大学的崔义(Yi Cui,译音)与他的同事用钠锰氧化物(Sodium Manganese Oxide)的纳米棒电极(能有选择地吸收和释放钠离子)及银电极(能有选择地吸收和释放氯化物离子),把电极放在淡水中,电极就充电,然后,把电极放在海水中,电能就释放出来。
无限次重复这个过程,每一次循环都有一点能量增益,效率高达74%。这样的电池可以从淡水和海水自然混合的地方,产生全球能量消费量的13% 的电能。     

诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生

碳元素历史悠久,与现代人类社会联系紧密,对人类未来意义重大,多次斩获诺贝尔奖。在揭开碳元素的发现史之后,介绍了活性炭、碳纤维、玻璃碳等无定形碳以及热解炭等过渡碳的重要作用。此外,晶形碳的经典同素异形体--C60富勒烯、碳纳米管、石墨烯的独特结构造就了其在纳米材料领域的非凡用途;新型同素异形体的合成、发现与应用更是碳元素研究领域的热点。     

新型锥透镜产生局域空心光束

首次提出产生局域空心光束(Bottle beam)的另一类新型锥透镜模型.讨论了凹凸两种模型,分别是在传统轴棱锥的底部磨削和胶合圆台结构形成.研究结果表明平面波正入射新型凹锥透镜可产生单个Bottle beam,正入射新型凸锥透镜可形成具有周期性的Bottle beam.通过几何光学分析了产生Bottle beam的原理,计算了Bottle beam的相关参数.由衍射积分理论分析和模拟了新型锥透镜后的光强分布特性,所得分析结果与几何光学分析基本符合. 关键词： 新型锥透镜 Bottle beam 轴棱锥 Bessel光     

科学家模仿天然珍珠质结构制造新型陶瓷材料

<正>《自然-材料学》报道一种制造简便、强度硬度高的陶瓷材料,这种陶瓷材料可模拟天然珍珠质(包在珍珠外层的一种坚硬物质)的实体结构。这种陶瓷材料在600℃高温时仍可保持其性质,可应用于能源相关和运输安全相关的结构材料。陶瓷属于易碎物质。为了增强韧性,可在其成分中添加变形后不会发生断裂的聚合物和金属。但     

多项式基函数法

提出一种新型的数值计算方法--基函数法.此方法直接在非结构网格上离散微分算子,采用基函数展开逼近真实函数,构造出了导数的中心格式和迎风格式,取二阶多项式为基函数,并采用通量分裂法及中心格式和迎风格式相结合的技术以消除激波附近的非物理波动,构造出数值求解无粘可压缩流动二阶多项式的基函数格式,通过多个二维无粘超音速和跨音速可压缩流动典型算例的数值计算表明,该方法是一种高精度的、对激波具有高分辨率的无波动新型数值计算方法,与网格自适应技术相结合可得到十分满意的结果.     

新型卟啉及其锌配合物的合成与性质研究

设计合成了一种新型的不对称卟啉(5,10,15-三苯基-20-{4-[6′-(4″-o-亚水杨基)-苯亚胺基]己氧基}苯基卟啉)及其锌配合物,并用¹H NMR、质谱及紫外-可见光谱进行表征。采用紫外-可见光谱滴定法,对锌卟啉与4种咪唑类小分子间的轴向配位反应热力学性质的研究表明：反应为放热、熵增加过程,4种咪唑类配体对锌卟啉的配位平衡常数按K^Θ(2-MeIm)>K^Θ(N-MeIm)>K^Θ(2-Et-4-MeIm)>K^Θ(Im)顺序依次减小。运用Z-扫描技术研究了新型卟啉及其锌配合物的非线性光学性质。     

日本以气相色谱仪为基础开发新型气体检测装置

据报道,日本农业环境技术研究所开发出一种新技术系统,该技术可同时自动检测出二氧化碳、甲烷和一氧化二氮3种温室气体。利用这台仪器在现有的气相色谱仪装置基础上,组合高精度碳分子筛等复合系统,可在10mi n检测出单位毫升中3种气体的含量。该装置对检测土壤中发生的温室气体排放浓度和排放量有重要作用,同时可提高效率和降低成本。地球大气圈内的温室效应气体中,二氧化碳占60%,甲烷占20%。但甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍,而一氧化二氮的温室效应约是二氧化碳的100倍。由于二氧化碳和一氧化二氮难以分离,至今为止还没有一台仪器能同时检测这3种气体的技术。调查地球温室效应,必须正确测量和把握温室气体。温室气体不仅仅是随着产业化和社会活动而发生,土壤也是温室气体的一个发生源,如土壤施用氮肥产生的一氧化二氮是温室气体的一重要组成部分。(中国化工仪器网)日本以气相色谱仪为基础开发新型气体检测装置